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Fôrmas plásticas e escoramentos metálicos na construção civil - utilização do sistema RECUB para fôrmas e escoramentos de lajes nervuradas

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Academic year: 2017

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MONOGRAFIA

"FÔRMAS PLÁSTICAS E ESCORAMENTOS METÁLICOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL - UTILIZAÇÃO DO SISTEMA RECUB PARA FÔRMAS E

ESCORAMENTOS DE LAJES NERVURADAS"

Autor: Rachel Cristina Silva Mendes Pereira Orientador: Prof. Aldo Giuntini de Magalhães, D.Sc.

Dezembro /2014

(2)

"FÔRMAS PLÁSTICAS E ESCORAMENTOS METÁLICOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL - UTILIZAÇÃO DO SISTEMA RECUB PARA FÔRMAS E ESCORAMENTOS

DE LAJES NERVURADAS"

Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Construção Civil da Escola de Engenharia da UFMG

Ênfase: Gestão e Tecnologia na Construção Civil Orientador: Prof. Aldo Giuntini de Magalhães, D.Sc.

Belo Horizonte / MG Escola de Engenharia da UFMG

(3)

AGRADECIMENTOS

(4)

RESUMO ... x

ABSTRACT ... xi

1. INTRODUÇÃO ... 12

1.1. Considerações gerais ... 12

2. OBJETIVO ... 13

2.1. Objetivo Geral ... 13

2.2. Objetivo Específico ... 13

3. METODOLOGIA... 14

4. JUSTIFICATIVA ... 15

5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 16

5.1. Histórico: Fôrmas, Escoramentos ... 16

5.2. Definição de Fôrmas e Escoramentos ... 17

5.2.1. Fôrmas ... 17

5.2.1.1. Tipo de Fôrmas ... 18

5.2.2. Escoramentos ... 29

5.2.2.1. Tipos de Escoramento ... 30

5.3. Fatores a serem considerados na escolha do sistema de fôrmas e escoramentos ... 33

5.4. Lajes Nervuradas ... 35

5.4.1. Vantagens das Lajes Nervuradas ... 36

5.4.2. Principais materiais utilizados para fôrma de Lajes Nervuradas ... 37

5.4.3. Sistema Convencional Metálico para Lajes Nervuradas ... 39

5.4.4. Sistema de Fôrmas Recuperáveis – RECUB ... 40

5.4.4.1. Componentes do Sistema RECUB ... 41

(5)

5.4.4.3. Procedimento de Desmontagem ... 51

5.4.4.4. Vantagens do Sistema RECUB ... 53

5.4.4.5. Dimensionamento do Sistema RECUB ... 54

6. ESTUDO DE CASO ... 62

6.1. Custo – RECUB X METALICO CONVENCIONAL ... 62

6.2. Prazo ... 67

6.3. Acabamento ... 71

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 73

(6)

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Ponte de concreto na cidade de Indaial – SC, utilizando fôrmas e escoramentos de

madeira... 16

Figura 2: Ponte sobre o Rio das Antas utilizando fôrmas e escoramentos de madeira ... 17

Figura 3: Utilização de tábuas para fôrmas de vigas ... 20

Figura 4: Utilização de tábuas para fôrmas de vigas ... 20

Figura 5: Utilização de compensados para fôrmas de paredes e vigas ... 21

Figura 6: Utilização de compensado para fôrma de ponte ... 21

Figura 7: Preparação em obra da fôrma ENKONFORM, feita com vigas VM20 e compensado ... 22

Figura 8: Fôrma mista COMAIN para paredes ... 23

Figura 9: Fôrma mista COMAIN para muro de contenção... 23

Figura 10: Fôrmas mista COMAIN ... 24

Figura 11: Fôrmas mista COMAIN para fundação ... 25

Figura 12: Fôrma metálica circular – CLR ... 25

Figura 13: Fôrma de alumínio LUMIFORM SH, utilizada na construção de unidades habitacionais ... 26

Figura 14: Fôrma de alumínio LUMIFORM SH, utilizada na construção de unidades habitacionais ... 26

Figura 15: Fôrmas CC4 e escoramentos ALUPROP para lajes maciças ... 26

Figura 16: Forma de papelão para fôrma de pilar circular ... 27

Figura 17: Fôrma Plastica para Laje Nervurada ... 28

Figura 18: Fôrma Plástica para Laje Nervurada ... 28

Figura 19: Escoramento do Parque Comercial Nevada, Granada, Espanha, sistema ENKOFORM e ALUPROP ... 30

Figura 20: Escoramento de lajes e vigas utilizando madeira ... 30

(7)

Figura 22: Escoramento utilizando escoras metálicas ... 32

Figura 23: Escoramento utilizando ALUPROP ... 32

Figura 24: Escoramento utilizando torres metálicas CIMBRE G ... 32

Figura 25: Detalhe típico de laje nervurada ... 36

Figura 26: Laje Nevurada com preenchimento em EPS ... 37

Figura 27: Posicionamento do bloco de concreto celular autoclavado (CCA) nas Lajes Nervuradas ... 38

Figura 28: Fôrma plástica em polipropileno ... 38

Figura 29: Fôrma plástica em polipropileno ... 39

Figura 30: Cubeta distribuída lado a lado sobre painéis de compensado... 39

Figura 31: Cubeta apoiadas a vigas metálicas ... 39

Figura 32: Cubeta apoiadas a vigas de madeira ... 40

Figura 33: Cubetas apoiadas sobre grelhas metálicas ... 40

Figura 34: Cubeta ... 41

Figura 35: Semi Cubeta ... 41

Figura 36: Longarinas ... 42

Figura 37: Travessas ... 42

Figura 38: Tope ... 42

Figura 39: Suporte de Semi Cubeta ... 43

Figura 40: Cabeçal Recupeável ... 43

Figura 41: Cabeçal Móvel ... 43

Figura 42: Cabeçal de segurança ... 44

Figura 43: Viga de Balanço ... 44

Figura 44: Guarda Corpo ... 44

Figura 45: Demonstração da colocação dos cabeçais nas longarinas ... 45

Figura 46: Demonstração da colocação dos cabeçais nas longarinas ... 45

(8)

Figura 49: Montagem das transversais ... 46

Figura 50: Montagem das transversais ... 47

Figura 51: Montagem das transversais ... 47

Figura 52: Sequência da montagem das longitudinais ... 47

Figura 53: Elevação, fixação e alinhamento das longitudinais ... 48

Figura 54: Elevação, fixação e alinhamento das longitudinais ... 48

Figura 55: Conjunto montado e nivelado... 48

Figura 56: Conjunto montado e nivelado... 49

Figura 57: Pino para instalação das escoras ... 49

Figura 58: Colocação das cubetas na grelha metálica concluída ... 49

Figura 59: Colocação das cubetas na grelha metálica concluída ... 50

Figura 60: Detalhe da fixação do guarda-corpo ... 50

Figura 61: Detalhe da fixação do guarda corpo e montagem completa ... 50

Figura 62: Processo de desmontagem do sistema ... 51

Figura 63: Desforma ... 52

Figura 64: Desforma ... 52

Figura 65: Desmontagem das cubetas e travessas ... 52

Figura 66: Desmontagem das longitudinais ... 53

Figura 67 - Corte e planta da laje nervurada adotado para o cálculo da lâmina média ... 54

Figura 68: Planta típica de escoramentos metálicos ... 57

Figura 69: Planta típica de escoramento metálico com a identificação da área de influência considerada em cálculo ... 58

Figura 70: Seção adotada para o cálculo, demonstrando o vão útil da travessa ... 59

Figura 71: Planta típica de escoramentos metálicos com a identificação da área de influência considerada em cálculo ... 60

(9)

Figura 73: Diagrama de momento fletor ... 61

Figura 74: Longarina dimensionada ... 61

Figura 75: Detalhe típico do sistema RECUB ... 62

Figura 76: Detalhe típico do Sistema metálico convencional ... 62

Figura 77: Construção do fórum de Divinópolis ... 67

Figura 78: Edifício Forluz ... 71

Figura 79: Edifício Forluz ... 71

Figura 80: Laje nervurada Edifício Forluz ... 72

(10)

RESUMO

Os sistemas de fôrmas e escoramentos influenciam de forma direta três dos principais parâmetros na construção civil: o custo, o prazo e a qualidade das estruturas de concreto armado. Tendo em vista a grande influência nestes parâmetros, muitas construtoras vêm buscando novos sistemas e métodos executivos, com os objetivos de reduzir os recursos empregados, aumentar a produtividade da mão de obra e reduzir as perdas de materiais.

Este trabalho visa dissertar a respeito do sistema de fôrmas plásticas e escoramentos metálicos, seus requisitos, tipos de materiais empregados, procedimentos executivos e viabilidade técnica e financeira.

Com o intuito de analisar o impacto da escolha da tipologia do sistema para lajes nervuradas, foram estudados três emprendimentos em fases de projetos (custo), execução (prazo), acabamentos (qualidade) e comparado a viabilidade entre o sistema industrializado convencional e sistema RECUB.

(11)

ABSTRACT

Formwork and shoring systems influence directly three of the main parameters in construction: the cost, time and quality of reinforced concrete structures. In view of the great influence these parameters, many construction companies are seeking new systems and business methods, aiming to reduce the resources used, increase the productivity of the workforce and reduce losses of materials.

This work aims to lecture about plastic molds and metal shoring system, its requirements, types of materials used, executive procedures and technical and financial feasibility.

In order to analyze the impact of the choice of the system type to waffle slabs, three property developments were studied in project phases (cost), execution (run), finishing (quality) and compared the viability between conventional industrialized system and system RECUB .

(12)

1.1. Considerações gerais

As estruturas de concreto armado eram moldadas e escoradas em sistemas de madeira até a década de 60. As chapas eram recortadas sem um planejamento prévio, produzindo para cada laje uma perda significativa de material, implicando em um alto consumo de recursos e mão de obra. Com o aumento da competitividade das empresas na construção civil e do volume de obras aliado à diminuição de prazos, geraram a busca de alternativas nos processos construtivos com o objetivo de viabilizar custos, prazo e qualidade. Com isto muitas construtoras vêm buscando novos sistemas e métodos executivos, a fim de reduzir os recursos empregados, aumentar a produtividade da mão de obra e reduzir as perdas de materiais. O sistema de fôrmas plásticas e escoramentos metálicos constitui uma ferramenta importante para viabilizar a concretização destes objetivos. O sistema substitui com vantagens, o uso de escoramento em madeira nas obras, como redução de resíduos e práticas mais sustentável.

(13)

2. OBJETIVO

2.1. Objetivo Geral

Este trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade e o impacto da escolha do sistema de fôrmas e escoramentos para lajes nervuradas nos três principais parâmetros: custo, prazo e qualidade na execução.

2.2. Objetivo Específico

- Apresentar os diversos tipos de sistemas de fôrmas e escoramentos;

- Citar os parâmetros que devem ser considerados na escolha de cada sistema; - Apresentar a viabilidade do sistema RECUB para lajes nervuradas ao comparado com o sistema metálico convencional.

(14)
(15)

4. JUSTIFICATIVA

(16)

Figura 1: Ponte de concreto na cidade de Indaial – SC, utilizando fôrmas e escoramentos de madeira

Fonte: http://www.indaial.com.br 5.1. Histórico: Fôrmas, Escoramentos

(17)

Figura 2: Ponte sobre o Rio das Antas utilizando fôrmas e escoramentos de madeira

Fonte: http://www.cimentoeareia.com.br/ponteriodasantas.htm

5.2. Definição de Fôrmas e Escoramentos

5.2.1. Fôrmas

A NBR 15696 (ABNT, 2009) define fôrmas como estruturas provisórias que servem para moldar o concreto fresco, resistindo a todas ações provenientes das pressões do lançamento fresco, até que o concreto se torne autoportante. O principal objetivo das fôrmas é dar ao concreto armado, em sua etapa construtiva, a geometria requerida no projeto.

Para Calil Jr et al (2001), fôrmas também são estruturas provisórias destinadas a dar

forma e suporte ao lançamento e adensamento do concreto fresco até que esse adquira uma resistência de suporte, garantindo a obtenção das dimensões, posições, níveis, texturas e geometria das peças estruturais, conforme especificados em projeto. Além disso, elas devem garantir o correto posicionamento das instalações e das armaduras, permitindo a colocação de espaçadores para garantir os cobrimentos e servir de suporte para os serviços armação e concretagem.

(18)

concretagem, exceto no caso de fôrmas absorventes, onde é feito o controle da drenagem do excesso de água utilizada para aumentar a trabalhabilidade do concreto. Ainda devem possibilitar o correto posicionamento da armadura, um correto lançamento e adensamento para o concreto, bem como garantir a segurança tanto para os trabalhadores como para a estrututa (CALIL JR et al., 2001).

Como explica Nazar (2007), na confecção de fôrmas, ainda hoje a madeira é muito empregada como matéria prima principal para moldes na etapa de concretagem, embora estejam disponíveis outros materiais para desempenharem a mesma função. Os sistemas usuais, principalmente em edifícios, são os de madeira, os de metal e os mistos (madeira x metálico). O critério para utilização das fôrmas depende do tipo de peça a ser concretada, do prazo para a sua execução, da sua repetitividade, a até da disposição econômica da empresa de investir em equipamentos em curto prazo, visando ao aproveitamento de logo prazo.

Ainda para Nazar (2007), existem diversos materiais utilizados em fôrmas que, embora não possam ser considerados um sistema, têm suas aplicações específicas e podem ser aproveitados de modo eficiente. As fôrmas podem ser confeccionadas no próprio canteiro de obras ou ser pré-fabricadas.

Segundo Nazar (2007), o que leva a escolha de uma ou outra é o prazo, o custo de execução, o espaço no canteiro, transporte e a geração de resíduo. De acordo com o acabamento superficial das fôrmas pode-se definir o tipo de material a ser empregado na sua execução.

De maneira geral, não se pode dizer que um sistema ou material é melhor ou pior do que o outro, é necessário uma análise dos fatores citados para a correta indicação para a sua aplicação, em função do custo/benefício esperado.

5.2.1.1. Tipo de Fôrma

5.2.1.1.1. Fôrma de Madeira

(19)

Tabela 1: Características Técnicas da Madeira (Fonte: NBR 7190:1997)

deste sistema são a fácil adaptação da fôrma a qualquer tipo de estrutura e a relativa facilidade em sua fabricação; porém apresentam desvantagens como: pouca durabilidade, baixa produtividade na montagem e desmontagem, execução demorada, pouca resistência nas ligações e emendas e grande deformações quando submetidas a variadas e bruscas mudanças de temperatura e umidade. Essas fôrmas geralmente são confeccionadas com chapas de compensados e/ou tábuas.

5.2.1.1.1.1. Tábuas

Segundo o Manual da SH (2008), normalmente as fôrmas confeccionadas com tábuas de madeira, apresentam variadas dimensões 1” x 2”, 2” x 2”, 3” x 3”, entre

outras. A escolha da qualidade e da espessura das tábuas, interferem no dimensionamento das fôrmas; quanto menor a resistência das tábuas, maior a quantidade de peças para estruturá-las. O tipo de madeira também interfere na qualidade das fôrmas executadas. As figuras 3 e 4, ilustram fôrmas para vigas, utilizando tábuas estruturadas. Recomenda-se o uso de pinho, cedrinho, jatobá ou peroba, pois apresentam boa resistência. Outro tipo muito utilizado na construção civil é o pinus, porém apresenta menor resistência se comparado às demais madeiras, conforme é mostrado na Tabela 01.

Madeira

Massa específica aparente – (ρ)

em kg/m³

Módulo de Elasticidade longitudinal –

(E) em kgf/cm²

Tensão admissível tração/compressão

e flexão (σ) em

kgf/cm²

Tensão admissível

para cisalhamento

(τ) em kgf/cm² Pinho

Brasileiro 580 152.250 87 8,8

Pinus

Eliotis 560 118.890 68 12,9

(20)

Figura 3: Utilização de tábuas para fôrmas de vigas Fonte: http://construcaomercado.pini.com.br/

Figura 4: Utilização de tábuas para fôrmas de vigas Fonte:ULMA Construction

5.2.1.1.1.2. Compensado

(21)

Figura 5: Utilização de compensados para fôrmas de paredes e vigas.

Fonte: http://construcaomercado.pini.com.br/

Figura 6: Utilização de compensado para fôrma de ponte. Fonte: ULMA Construction

si, normalmente constituídas de número ímpar de lâminas. As lâminas são ligadas, umas às outras, através de cola à base de resina fenólica.

(22)

Figura 7: Preparação em obra da fôrma ENKONFORM, feita com vigas VM20 e compensado.

Fonte: ULMA Construction

5.2.1.1.2. Fôrma Metálica/Mista

Como mostra no Manual da SH (2008), as formas metálicas (de aço ou alumínio) são utilizadas principalmente quando há repetições da estrutura e quando se procura obter um ótimo acabamento superficial ao concreto, as figuras 8 e 9, mostram a construção de paredes e muros, utilizando fôrmas mistas. Em função de sua durabilidade e custo elevados, esse sistema é normalmente fornecido por empresas para locação. Nesse caso, o prazo de utilização influi diretamente no custo da solução. Uma geometria extremamente recortada e não direcionada ao uso de painéis modulados pode comprometer o uso desse tipo de solução. Em contrapartida, quando o projeto leva em conta a modulação dos painéis metálicos e a estrutura conta com reduzido número de vigas, a produtividade obtida com o uso de fôrmas metálicas costuma ser alta.

(23)

Figura 8: Fôrma mista COMAIN para paredes Fonte: ULMA Construction

Figura 9: Fôrma mista COMAIN para muro de contenção Fonte: ULMA Construction

Vantagens no uso de Fôrmas Metálicas

 não requer mão de obra especializada;  diminui mão de obra de carpintaria;

 aumenta a produtividade de montagem; possui índice de produtividade entre 0,30 e 0,50 Hh/m² para fôrmas metálicas com movimentação manual;

 fácil manuseio e armazenagem;  ajuda a manter o conteiro organizado;

(24)

Figura 10: Fôrmas mista COMAIN Fonte: ULMA Construction

Segundo o Manual da SH (2008), o aço carbono SAE 1020 é um dos aços mais utilizado, devido a sua baixa temperabilidade, excelente forjabilidade e soldabilidade, porém sua usinagem é relativamente pobre. Esses elementos metálicos podem ser forjados, laminados ou fabricados a partir de chapas soldadas, com funções de acessórios ou componentes das estruturas dos sistemas de fôrmas e escoramentos. As características do aço SAE 1020 para elaboração dos cálculos da resistência das peças são:

 Limite de ruptura;  Limite de Elasticidade;  Módulo de elasticidade;  Tensão Admissível

(25)

Figura 11: Fôrmas mista COMAIN para fundação Fonte: ULMA Construction

Figura 12: Fôrma metálica circular – CLR Fonte: ULMA Construction

5.2.1.1.2.2. Alumínio

(26)

Figura 15: Fôrmas CC4 e escoramentos ALUPROP para lajes maciças Fonte: ULMA Construction

Figura 14: Fôrma de alumínio LUMIFORM SH, utilizada na construção de unidades habitacionais. Fonte: SH Fôrmas

(27)

Figura 16: Forma de papelão para fôrma de pilar circular Fonte: DIMIBU

5.2.1.1.3. Fôrmas de Papelão

As fôrmas de papelão são utilizadas principalmente na construção de pilares circulares, sendo produzido em papel kraft e semikraft de diversas espessuras, enrolados helicoidalmente. As peças são tratadas com colas e resinas, que lhes conferem rigidez, além de receberem uma camada interna de papel não aderente ao concreto, são disponibilizadas em diâmetros variados e espessuras que vão de 3 mm a 8,5 mm, (NAZAR, 2007).

(28)

Figura 17: Fôrma Plastica para Laje Nervurada Fonte: ATEX

Figura 18: Fôrma Plástica para Laje Nervurada Fonte: ULMA Construction

As fôrmas plásticas são mais utilizadas para execução de lajes nervuradas, mas existem fôrmas plásticas para paredes, pilares e vigas. As fôrmas para lajes nervuradas são conhecidas com cubetas, cubas, cabaças, como ilustra nas figuras 17 e 18. Para atender aos esforços inerentes à concretagem, as fôrmas plásticas devem ter rigidez e resistência mecânica para não se deformar, fissurar ou quebrar durante o processo. Os encaixes também precisam garantir a estanqueidade do conjunto, evitando vazamentos da nata de cimento.

(29)

estrutural e com o construtor. Normalmente o construtor, busca fornecedores que disponham de linhas de produtos que atendam à geometria específica a sua obra, dando especial atenção à altura das fôrmas e à espessura das nervuras, além do comprimento e da largura de cada peça.

A montagem das fôrmas pode ser feita de três maneiras: distribuídas lado a lado sobre painéis de compensado (convencional), apoiadas a vigas metálicas ou madeira (convencional), ou apoiadas diretamente sobre o sistema de grelha (RECUB). As fôrma plásticas são feitas de polipropileno originado de uma resina termoplástica produzida a partir do gás propileno que é um subproduto da refinação do petróleo. A sua obtenção se dá por meio de injeção em molde de grande rigidez (MORIKAWA,2003). O polipropileno tem gerado peças de resistência mecânica elevada, eliminando com isso a deformidade.

Suas principias características são: boa resistência química, baixa absorção de umidade, boa resistência ao impacto, soldável, moldável, atóxico, custo baixo em relação aos plásticos, fácil usinagem, antiaderente, entre outras.

5.2.2. Escoramentos

Para Barros e Melhado (2006), escoramento pode ser compreendido como conjunto temporário de escoras e contraventamentos , de madeira ou de aço, projetado para resistir ao peso próprio da estrutura, eventuais sobrecargas, ação do vento e de enchentes durante a construção, evitando deformações prejudiciais à sua forma e esforço no concreto na fase de endurecimento.

(30)

Figura 19: Escoramento do Parque Comercial Nevada, Granada, Espanha, sistema ENKOFORM e ALUPROP

Fonte: ULMA Construction

Figura 20: Escoramento de lajes e vigas utilizando madeira Fonte:http://techne.pini.br

estabilidade na execução dos serviços.

5.2.2.1. Tipos de Escoramento

5.2.2.1.1. Escoramento de Madeira

A madeira mais utilizada antigamente era serrada de Pinho do Paraná, cuja a diminuição de sua quantidade levou os construtores a pesquisar novos sistemas com outros tipos de madeira. Várias espécies tropicais têm tido boa aceitação, como o Cedrilho e o Pinus. Quando bem projetadas e executas, apresentam excelente resultado técnico e econômico (NAZAR, 2007).

(31)

Figura 21: Escoramento de madeira de lajes treliçadas com preenchimento em EPS.

Fonte:http://techne.pini.br

5.2.2.1.2. Escoramento Metálico

(32)

Figura 24: Escoramento utilizando torres metálicas CIMBRE G Fonte: ULMA Construction

Figura 22: Escoramento utilizando escoras metálicas Fonte: ULMA Construction

Figura 23: Escoramento utilizando ALUPROP Fonte: ULMA Construction

impactam diretamente nos espaçamentos das escoras.

(33)

5.3. Fatores a serem considerados na escolha do sistema de fôrmas e escoramentos

Como explica Nazar (2007), para execução de estruturas de concreto armado, existem vários sistemas de fôrmas e escoramentos. Para a escolha do equipamento mais adequado, deve-se sempre considerar o prazo da execução da estrutura. Em obras prediais, o conjunto fôrmas e escoramento chega a representar 45% dos custos da estrutura, isto se torna um bom motivo para dedicar atenção à escolha, compra e uso desses equipamentos. Mas, além da questão financeira, há também motivações técnicas. Para o SINDUSCON (1996), a escolha do tipo mais adequado de fôrmas variam em função de uma série de fatores:

Acabamento

Se a opção for pelo concreto aparente, os painéis metálicos e as fôrmas de papelão apresentam melhor desempenho, pois garantem maior planicidade e oferecem maior garantia de nível e prumo.

Leveza.

Avalie a relação peso/m² da fôrma. Quanto mais leve, mais fácil e rápido será o transporte horizontal e vertical (seja manual ou com máquinas ou gruas) e também a montagem, desmontagem, carga e descarga da fôrma e escoramentos.

Facilidade de montagem, colocação e desenforma.

O ideal é haver menores quantidades de tirantes, grampos de fixação, arremates em madeira e vigas alinhadoras e acessórios.

Sistema autoalinhável.

(34)

Deve oferecer maior praticidade nas ligações dos painéis e acessórios da fôrma com qualidade na precisão e tolerância nos fechamentos, qualidade da superfície de contato e adaptabilidade aos sistemas convencionais de fôrmas.

Flexibilidade geométrica.

O ideal é que o sistema apresente variedade e diversidade na dimensão dos painéis e escoras/torres, permitindo maior flexibilidade para execução.

Adaptabilidade.

O sistema de fôrma e escoramento escolhido deve ser adaptável a diferentes estruturas da obra.

Resistência mecânica e segurança.

As fôrmas e escoramentos devem possuir desempenho satisfatório, fundamental para absorver as pressões do concreto e para garantir maior quantidade de reutilizações.

Prazo de utilização e reaproveitamento

O prazo de utilização e a possibilidade de reaproveitar os equipamentos em empreendimentos diferentes são decisivos na hora de optar por comprar ou alugar um conjunto de fôrmas, segundo cálculos da Associação Brasileira das Empresas de Fôrmas e Escoramentos (Abrasfe), a compra costuma ser uma boa opção para obras de longa duração, ou seja, com previsão de término superior a dois anos.

Disponibilidade do equipamento

(35)

execução detalhados, também são critérios a serem analisados pelo construtor na hora de adquirir uma tecnologia de fôrmas, seja para aluguel ou compra.

5.4. Lajes Nervuradas

Para Borowski (2005), as primeiras lajes nervuradas surgiram na terceira década do século XX, era uma alternativa às lajes maciças e visavam uma redução de custo. Porém para Lima et al. (2000 apud DIAS, 2003) as lajes nervuradas tiveram origem

em 1854, quando um fabricante inglês de gesso e cimento chamado William Boutland Wilkinson obteve a patente, na Inglaterra, de um sistema que já demonstrava o domínio dos princípios básicos de funcionamento do concreto armado ao dispor barras de aço nas regiões tracionadas das vigas. Wilkinson percebeu que a rigidez da laje podia ser aumentada por meio da inserção de vazios utilizando-se moldes de gesso regularmente espaçados e separados por nervuras, aonde barras de aço eram colocados na sua porção inferior no meio do vão e subiam para a parte superior da viga nas proximidades dos apoios.

Desde o início da década de 70, as alterações arquitetônicas no Brasil vêm impulsionando reformas nos sistemas estruturais, levando ao desaparecimento dos diafragmas rígidos de alvenaria e fazendo com que as estruturas de concreto armado passassem a depender cada vez mais das lajes (BOROWSKI, 2005).

Nos edifícios de pisos múltiplos, de acordo com França e Fusco (1997), a utilização de pavimentos em lajes maciças pode resultar em um consumo de quase dois terços do volume total da estrutura.

(36)

Figura 25: Detalhe típico de laje nervurada Fonte: (SILVA, 2005)

servindo apenas para garantir a aderência entre o aço e o concreto. Tal região é considerada inerte e poderá ser preenchida com material mais leve, sem função estrutural, como placa de isopor, bloco cerâmico, entre outros. Segundo o item 14.7.7 da NBR 6118 (ABNT, 2014) as lajes nervuradas são as lajes moldadas no local ou com nervuras pré-moldadas, cuja zona de tração para momentos positivos está localizada nas nervuras entre as quais pode ser colocado material inerte.

A utilização desta estrutura se torna economicamente viável, quando o valor da sobrecarga é muito grande ou então, quando se necessita de maiores distâncias entre os pilares.

5.4.1. Vantagens das Lajes Nervuradas

 Utilizadas para vencer grandes vãos;  Economia de concreto;

 Redução de peso próprio de estruturas;  Grande possibilidade de divisórias flexíveis;  Melhor aproveitamento do aço;

(37)

Figura 26: Laje Nevurada com preenchimento em EPS Fonte: (ABRAPEX 2015)

5.4.2. Principais materiais utilizados para fôrma de Lajes Nervuradas

Expanded PolyStyrene - EPS

Segundo ABRAPEX (2015), o EPS tem características muito favoráveis para utilização como enchimento de lajes. É leve, podendo ser usado até com 10 kg/m³, é resistente, chegando a 50 kPa nos materiais produzidos dentro das normas da NBR 11752 (ABNT, 2007), classificação P I é um excelente isolante térmico e com baixa absorção de água permite uma cura do concreto bem melhor e mais rápida.

O EPS é fornecido em blocos de 2 a 6 metros de comprimento, com seção de 0,50 x 1,00m a 1,20 x 1,20m.

Bloco de Concreto Celular Autoclavado - CCA

(38)

Figura 28: Fôrma plástica em polipropileno Fonte: ULMA Construction

Figura 27: Posicionamento do bloco de concreto celular autoclavado (CCA) nas Lajes Nervuradas

Fonte: SILVA (2002)

Fôrmas Plástica

As fôrmas plásticas são feitas de polipropileno (PP), geralmente com aditivos na sua composição química, que aumentam a dureza e protegem contra os raios ultravioleta (UV). Esta tecnologia foi desenvolvida na Inglaterra há mais de 30 anos e é utilizada hoje em mais de 30 países. As cubetas são comercializadas nas cores preta, azul amarela e branca, mas são mais comuns as fôrmas em cor branca e amarela, que reduzem a absorção de calor e, consequentemente, diminuem a variação dimensional por dilatação e retardam o processo de secagem do concreto.Para Nazar (2007) para atingir maior inércia, usam-se as maiores cubetas. Algumas opções de sistemas conseguem minimizar o peso da estrutura ao direcionar a carga para duas direções simultâneas (armaduras direcionadas) ou então para quatro lados (armaduras cruzadas). Vale lembrar que as fôrmas devem resistir ao peso do concreto e às sobrecargas durante o lançamento.

(39)

Figura 31: Cubeta apoiadas a vigas metálicas Fonte: ATEX

Figura 29: Fôrma plástica em polipropileno Fonte: ASTRA

Figura 30: Cubeta distribuída lado a lado sobre painéis de compensado Fonte: http://construcaomercado.pini.com.br/

5.4.3. Sistema convencional metálico para lajes nervuradas

(40)

Figura 32: Cubeta apoiadas a vigas de madeira Fonte: METAX

Figura 33: Cubetas apoiadas sobre grelhas metálicas Fonte: ULMA Construction

5.4.4. Sistema de Fôrmas Recuperáveis – RECUB

O RECUB é um sistema misto de formas, escoramento e re-escoramento, tendo como principal característica a manutenção da laje recém concretada escorada, preservando-a de solicitações prematuras, eliminando o trabalho de re-escoramento. Composto por um reduzido número de peças de fácil montagem, o RECUB é um completo sistema para execução de lajes nervuradas onde não é necessário assoalhamento com compensado.

O Sistema RECUB é composto basicamente por três partes:

 Cubetas e Semi-Cubetas;

 Grelha Metálica – longarinas, transversinas, topes e cabeçais;

(41)

Figura 35: Semi Cubeta Fonte: ULMA Construction

Figura 34: Cubeta Fonte:ULMA Construction 5.4.4.1. Componentes do Sistema RECUB

Cubetas: formas plásticas rígidas que dão o formato de 80x80 cm à nervura da laje e forma a base inferior de 12 cm. São de fácil manuseio e apresentam uma base de 799 x 750 mm, podendo ser encontradas em 5 alturas distintas.

Semi Cubetas: formas plásticas para serem utilizadas nas regiões limites com os capitéis e vigas de bordo, quando nestas zonas não for possível a colocação de uma cubeta inteira. Apresentam uma base de 399 x 750 mm e podem ser encontradas em 2 alturas distintas.

(42)

Figura 37: Travessas Fonte: ULMA Construction

Figura 38: Tope Fonte: ULMA Construction

Figura 36: Longarinas Fonte: ULMA Construction

Travessa: elemento que se apóia sobre os cabeçais recuperáveis a cada 80 cm. São encontradas em 2 comprimentos. Todos possuem na parte superior uma superfície de apoio para as cubetas ou do compensado (capitel ou viga faixa), e uma aba que serve de baliza para a colocação das cubetas, além de impedir seu deslizamento. A transversal de 1,60 m pode ser reforçada ou não, dependo da espessura da laje a ser executada.

Tope: tubo retangular colocado entre duas cubetas paralelamente às longarinas, apoiado sobre as transversais.

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Figura 41: Cabeçal Móvel Fonte: ULMA Construction Figura 39: Suporte de Semi Cubeta

Fonte: ULMA Construction

Figura 40: Cabeçal Recupeável Fonte: ULMA Construction

longitudinal. Para o sentido transversal não é necessário nenhum suporte, uma vez que a semi-cubeta é apoiada diretamente sobre duas transversais, uma das quais, por sua vez, se apóia em cabeçais móveis.

Cabeçal Recuperável: elemento básico do sistema de recuperação. Ele é colocado nas orelhas existentes nas longitudinais, servindo de elemento de apoio das transversais para ambos os lados.

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Figura 42: Cabeçal de segurança Fonte: ULMA Construction

Figura 43: Viga de Balanço Fonte: ULMA Construction

Figura 44: Guarda Corpo Fonte: ULMA Construction

nas orelhas das longitudinais, porém somente na periferia da laje ou limite com aberturas. Ele possui em ambos os lados, um tubo onde é fixado o guarda-corpo.

Viga de Balanço: São utilizadas para as regiões de borda da laje, onde existem balanços na laje. Em uma ponta, é incorporado um cabeçal recuperável que é fixado na orelha da longitudinal. Na outra ponta, possuem um tubo que serve de barreira para que as cubetas ou o compensado deslizem para fora da laje e, por outro lado, é utilizado para a fixação do guarda-corpo. Também possui um pino inclinado para a colocação de uma escora.

(45)

Figura 45: Demonstração da colocação dos cabeçais nas longarinas Fonte: ULMA Construction

Figura 46: Demonstração da colocação dos cabeçais nas longarinas Fonte: ULMA Construction

Figura 47: Elevação de longitudinal com os cabeçais instalados Fonte: ULMA Construction

5.4.4.2. Procedimento de Montagem do Sistema RECUB

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Figura 49: Montagem das transversais Fonte: ULMA Construction

Para iniciar a montagem da grelha que servirá de apoio às cubetas, é colocada uma longitudinal perto de um pilar para que o sistema fique travado. Levanta-se a longitudinal, juntamente com seus cabeçais, com duas escoras e amarra-se ao pilar.

Montagem das Transversais: Após amarrar a primeira longitudinal, é levantada outra longitudinal, paralela a primeira (deve ser travada também no pilar). Estas longarinas devem estar espaçadas uma da outra de 0,8 ou 1,6 m (de acordo com o projeto). Uma vez já posicionadas o primeiro par de longarinas, inicia-se a montagem das transversais, que são apoiadas nos cabeçais, uma a uma.

(47)

Figura 52: Sequência da montagem das longitudinais Fonte: ULMA Construction

Sequência da montagem de novas longitudinais: São colocadas as longitudinais sucessivamente às iniciais, unindo a ponta da lingueta com a extremidade da outra.

Figura 51: Montagem das transversais Fonte: ULMA Construction Figura 50: Montagem das transversais

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Figura 53: Elevação, fixação e alinhamento das longitudinais Fonte: ULMA Construction

Figura 55: Conjunto montado e nivelado Fonte: ULMA Construction

longitudinal é posicionado sobre a lingueta do cabeçal da longitudinal anterior e, com o auxílio de uma escora, fixa no pino da nova longitudinal, ela é elevada. A escora deverá estar aproximadamente com a abertura definitiva, pois isso facilitará o nivelamento.

Nivelamento do Conjunto: Após a montagem de toda a grelha estar realizada, procede-se o nivelamento da laje. Seguidamente são colocadas as escoras restantes nos pinos das longitudinais. Todas as escoras devem estar com as alturas adequadas e muito bem aprumadas. Estas recomendações servem também para o caso de apoio sobre torres.

(49)

Montagem das cubetas, compensados e topes: Uma vez nivelada a grelha metálica, o passo seguinte é a colocação das cubetas, compensados e topes.

Figura 56: Conjunto montado e nivelado Fonte: ULMA Construction

Figura 57: Pino para instalação das escoras Fonte: ULMA Construction

(50)

Figura 59: Colocação das cubetas na grelha metálica concluída Fonte: ULMA Construction

Figura 60: Detalhe da fixação do guarda-corpo Fonte: ULMA Construction

Figura 61: Detalhe da fixação do guarda corpo e montagem completa

Fonte: ULMA Construction

(51)

Figura 62: Processo de desmontagem do sistema Fonte: ULMA Construction

5.4.4.3. Procedimento de Desmontagem

A fase de recuperação ou desmontagem dos elementos se dá em duas etapas. Em uma primeira etapa, é desmontado o material recuperável (compensados, cubetas, cabeçais e topes) e ficam em contato com o concreto apenas as longitudinais com as respectivas escoras ou torres. Em uma segunda etapa, são desmontadas as longitudinais que ficaram em contato com o concreto, juntamente com seus elementos de apoio. Para todas as etapas é sugerido que peças menores tais como os cabeçais devem ser armazenados em palets, cestos, caixas e tambores, bem como cubetas, escoras, etc., pois esta operação facilitará a futura movimentação de material, tornará a obra mais limpa e organizada, bem como reduzirá o volume de material perdido ou danificado.

(52)

Figura 64: Desforma Fonte: ULMA Construction

Figura 63: Desforma Fonte: ULMA Construction

(53)

Figura 66: Desmontagem das longitudinais Fonte: ULMA Construction

Recuperação do material portante: Transcorrido o tempo necessário, se inicia a

desmontagem das longitudinais. As escoras ou torres são afrouxadas e com isso as longarinas ficam livres para serem retiradas.

5.4.4.4. Vantagens do Sistema RECUB

 Montagem rápida e simples;

 Possibilita a montagem prévia da estrutura metálica e posterior colocação das cubetas e compensados nos capitéis;

 Utiliza somente um martelo na montagem;

 Resistente e durável. Projetado para durar, com aço de alta resistência e acabamento em pintura epóxi. Cubeta de grande durabilidade, resistente contra rachaduras e deformações;

 Longarinas e escoras (ou torres) formam a estrutura portante do sistema. O material recuperável é liberado 3 días após a concretagem para a nova área de utilização;

 Não é necessário reescorar ou mover as escoras até a remoção completa do escoramento;

(54)

80

80

40

15

12

Figura 67 - Corte e planta da laje nervurada adotado para o cálculo da lâmina média Fonte: ULMA Construction

ruas e várias longarinas disponíveis. Adaptável a áreas maciças ou nervuradas (compensados, cubetas e semi-cubetas). Solução para áreas perimetrais. Possibilidade de escoramento com escoras ou torre;

 Sistema seguro: Fácil incorporação de proteções perimetrais e de vãos mediante o uso dos guarda corpos. Cubeta e compensados perfeitamente encaixados entre a longarina e a travessa Redes abaixo da estrutura como segurança e proteção coletiva para a montagem de cubetas e compensado;

5.4.4.5. Dimensionamento do Sistema RECUB

Cálculo comprobatório das Influências de Carga no Escoramento e suas capacidades admissíveis – Sistema RECUB

- Dados:

Cubeta: 80 cm x 80 cm Altura: 40 cm

Espessura da capa: 15 cm

Cálculo de Lâmina Média para Lajes Nervuradas

(55)

Espessura total da laje deste estudo: e = 40 cm (fôrma) + 15 cm (capa de concreto)

Cálculo da área de projeção da amostra: A = 0,80 x 0,80 = 0,64m²

Cálculo do volume total da amostra: Vt = A x e (espessura total da laje) Vt = 0,64 x 0,55 = 0,352 m³

Consulta do volume de vazios da fôrma plástica: Vv da fôrma de 40 cm de altura = 0,137 m³

Cálculo do Volume de concreto da amostra estudada: Vc = Vt – Vv

Vc = 0,352 – 0,137 Vc = 0,215 m³

Cálculo da Lâmina Média: Lm = Vc / A

Lm = 0,215 / 0,64 Lm = 0,336 m³/m²

(56)
(57)

Figura 68: Planta típica de escoramentos metálicos Fonte: ULMA Construction

Cálculo do Peso próprio:

PP = (e . γ) + S.C

PP = (0,336 . 2500) + 20%PP PP = 840.1,20

PP = 1.008,00 kg/m²

S.C = sobrecarga de uso, sendo: Espessuras ≤ 30 cm = 150 kg/m²

Espessuras ≥ 30 ≤ 70 cm = 20% do Peso Próprio

Espessuras ≥ 70 cm = 350 kg/m²

Cálculo da Área de Influência de carga na Escora:

A = x.y

A = 1,60 x 0,80m² A = 1,28 m²

Cálculo da Carga atuante na Escora: C = (A x PP) x α

(58)

Figura 69: Planta típica de escoramento metálico com a identificação da área de influência considerada em cálculo

Fonte: ULMA Construction

Dados da Travessa, fornecidos pelo fabricante: Madm = 255,00 kg.m

Rigidez (EI) = 11.172,00 kg.m²

 Cálculo da carga distribuída na Travessa:

q = PP x d

q = 1008.0,80 kg/m q = 806,40 kg/m

Quanto a momento fletor: M = q.L²

8

255 = 806,40 x L² 8

(59)

Figura 70: Seção adotada para o cálculo, demonstrando o vão útil da travessa Fonte: ULMA Construction

Quanto à flecha: *fl = q x L4

384 x EI

0,005 = 806,40 x L4

384 X 11172

L = 2,27m

Adota-se o menor vão, no caso, L = 1,59 m.

*O valor limite para flecha é l/300, levando-se em consideração o valor parcial de “L” calculado pelo Momento. Ou seja, 1,59/300 é igual a 0,005m.

Como o vão utilizado pelo Sistema Recub para Travessas é menor que o vão máximo calculado, conclui-se que o mesmo está projetado para suportar a carga de concreto para o pior caso de sua linha de fornecimento.

L = 1,55 < 1,59m

Cálculo do vão máximo das Longarinas: Dados fornecidos pelo fabricante:

Madm = 212 kg.m

(60)

ÁREA DE INFLUÊNCIA DE CARGA NA LONGARINA

PLANTA TÍPICA DO ESCORAMENTO 160

LONGARINA

80

80

80

80

80

80

1612,80Kg/m Figura 71: Planta típica de escoramentos metálicos com a identificação da

área de influência considerada em cálculo. Fonte: ULMA Construction

Figura 72: Carga distribuída na Longarina Fonte: ULMA Construction

q = PP x d q = 1008 x 1,60 q = 1.612,80 kg/m

(61)

Figura 73: Diagrama de momento fletor Fonte: Programa Power Frame

80

80

80

Figura 74: Longarina dimensionada Fonte: ULMA Construction Utilizando o programa de cálculo – Power Frame, temos:

Diagrama de Momento Fletor:

Matuante = 129,00 x S.C (1,4) = 180,60 Kg/m < Madm= 212,00 kg/m

(62)

CABEÇAL MÓVEL CUBETA CABEÇAL RECUPERÁVEL TRAVESSA TOPE LONGITUDINAL SEMI-CUBETA

TRIPÉ PARA AUXÍLIO DE MONTAGEM ESCORA SUPORTE DE SEMI-CUBETA

Figura 75: Detalhe típico do sistema RECUB Fonte: ULMA Construction

Figura 76: Detalhe típico do Sistema metálico convencional Fonte: ULMA Construction

O Trabalho estudado foi realizado em 3 obras distintas as quais estavam em 3 fases diferentes: Orçamento (CUSTO), Execução ( PRAZO) e Acabamento (QUALIDADE).

6.1. Custo RECUB X METALICO CONVENCIONAL

Características do Empreendimento

Obra: RECIVIL

Construtora: COLLEM

Número de pavimentos: 8 Pavimentos + Cobertura Pavimento Estudado: 2º Pavimento

(63)
(64)
(65)
(66)

2º Pavimento Área laje (m²) Pé Direito (m)

Valor Diário R$/dia

RECUB 459,00 3,55 R$ 330,00

Convencional 459,00 3,55 R$ 184,65

OBS: O sistema convencional não inclui as cubetas, sarrafos e compensados, enquanto no Sistema RECUB está incluso as cubetas e não existe a necessidade de sarrafos e compensados, excetos nos capitéis.

Quantidade de cubetas a serem utilizadas: 413 Cubetas

Considerando que cada cubeta custa em torno de R$ 0,29 /dia, temos que a locação somente das cubetas seriam: 413 x 0,29 =R$ 119,77.

2º Pavimento Área laje (m²) Pé Direito (m)

Valor Diário R$/dia

RECUB 459,00 3,55 R$ 330,00

Convencional +

Cubeta 459,00 3,55 R$ 304,42

(67)

Figura 77: Construção do fórum de Divinópolis Fonte: ULMA Construction

6.2. Prazo

Características do Empreendimento

Obra: FÓRUM DE DIVINÓPOLIS

Construtora: ABAPAN

Número de pavimentos: 7 pavimentos + Cobertura Pavimento Estudado: 1º Pavimento – Trecho A Área do pavimento: 793,00 m²

(68)
(69)

69

(70)

Obra: Fórum de Divinópolis – Construtora ABAPAN

Laje - 1º Pavimento

Área laje (m²)

Tempo de serviço (dias)

Equipe (pessoas) Horas trabalhadas/ homem Produtividade (m²/homem.hora) TRECHO

A 793 7 10 63 2,08

Observação: Os valores referentes à produtividade dependem da qualidade da mão-de-obra, cumprimento do cronograma físico e interferências de campo.

Estudo de Produtividade em Obra - Sistema Convencional (Compensado + fôrmas plásticas)

Simulação para a obra do Fôrum de Divinópolis

Pavimento Área laje (m²) Tempo de serviço (dias) Equipe (pessoas) Horas trabalhadas/ homem Produtividade (m²/homem.hora)

Trecho A 793 14 10 126 1,04

Observação: Os valores referentes à produtividade dependem da qualidade da mão-de-obra, cumprimento do cronograma físico e

interferências de campo.

VALORES OBTIDOS POR

EMPRESA ESPECIALIZADA

EM FÔRMAS E ESCORAMENTOS

= 1,08

Itens estudados Recub Sistema

Convencional Dif.(%)

Equipe (homem.hora/m²) 0,794 1,589 50%

(71)

Figura 78: Edifício Forluz Fonte: ULMA Construction

Figura 79: Edifício Forluz Fonte: ULMA Construction 6.3. Acabamento

Características do Empreendimento Obra: EDIFÍCIO FORLUZ

(72)

Figura 80: Laje nervurada Edifício Forluz Fonte: ULMA Construction

(73)

7. CONSIDERAÇÕES FIAIS

Com o desenvolvimento deste trabalho, pode-se conhecer os diversos sistemas de fôrmas e escoramentos disponíveis no mercado e os fatores a serem considerados na escolha de um sistema de fôrmas e escoramentos.

Com base nos resultados encontrados e nas análises feitas, conclui-se que a escolha da tipologia do sistema para lajes nervuradas influenciam no custo, prazo e qualidade da estrutura.

Ao analisar o custo direto do Sistema RECUB, conclui-se que o valor é 7,75 % superior em relação ao Sistema Metálico Convencional, o qual não foi considerado o custo de madeiras (compensados e sarrafos), porém na composição dos custos/orçamentos, deve-se sempre incluir fatores tais como: mão de obra, tempo de execução, equipamentos, materiais necessários e a reutilização das fôrmas.

Ao fazer um estudo mais detalhado pode se concluir que o Sistema RECUB nos dá uma produtividade de 50% a mais que o Convencional. Enquanto no convencional para fazer 1 m² de laje gasta-se 1,589 homem/hora, o RECUB gasta 0,794 homem/hora. Estes dados foram obtidos em cima de cronograma realizado em obra, ainda com a diferença de 50% ao comparar dias necessários para o ciclo (montagem, concretagem, desforma), o RECUB gasta-se 7 dias, e o CONVENCIONAL 14 dias.

Além do custo e prazo o qual influencia indiretamente também no custo, foi analisado o acabamento da estrutura executada com o Sistema RECUB. Devido à existência de uma grelha metálica estruturando a cubeta, a nervuras não

deformam-se evitando a “barriga na nervura”.

(74)

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA

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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - Procedimentos. Rio de Janeiro, 2003.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11752: Materiais celulares de poliestireno para isolamento térmico na construção civil e em câmaras frigoríficas. Rio de Janeiro, 2007

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(77)

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Imagem

Figura 1: Ponte de concreto na cidade de Indaial  – SC, utilizando  fôrmas e escoramentos de madeira
Figura 2: Ponte sobre o Rio das Antas utilizando fôrmas e
Tabela 1: Características Técnicas da Madeira (Fonte: NBR 7190:1997)
Figura 3: Utilização de tábuas para fôrmas de vigas
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Referências

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